劳伦斯利弗莫尔国家实验室的一个研究团队成功展示了一种新型等离子体诊断方法。该方法利用两束交叉激光,其产生的数据信号强度比传统汤姆逊散射技术高出约十亿倍,有望为高能量密度物理与惯性约束聚变研究提供更简便、精准的测量工具。
该研究成果已发表于《物理评论快报》。传统汤姆逊散射技术依赖单束激光散射等离子体中的电子来获取温度、密度等信息,但信号极其微弱。本次开发的新方法基于交叉光束能量转移原理:一束“泵浦”光与一束宽频“探测”光相交,通过分析传递给探测光的能量,即可一次性获取等离子体的多种特性。
论文主要作者、实验物理学家安德鲁·朗曼表示:“原理验证非常成功,现在我们正在探索如何将其提升到一个新的水平。”物理学家皮埃尔·米歇尔指出,新方法的信号强度优势明显,且探测光功率较低,能避免对被测等离子体状态造成干扰。
研究人员在美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的木星激光装置上,利用名为STILETTO的新型激光脉冲整形技术,于2025年初完成了原理验证实验。朗曼称,该实验汇集了实验室不同部门的专家,其成功演示为后续在国家点火装置等大型设施上的应用奠定了基础。这项新的等离子体诊断技术未来将与汤姆逊散射形成互补。
出版详情:作者:A. Longman 等人,标题:《利用宽带探测实验进行等离子体条件和交叉光束能量转移的单次测量》,发表于:《物理评论快报》 (2025)。期刊信息: 等离子体物理学 、 物理评论快报、 arXiv












